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PI-RASDV2.0评分中双参数及多参数MRI诊断前列腺癌的对比研究

2020-09-15 283 上传者：管理员

摘要：目的：对比多参数磁共振成像(multi-parametricMRI,MP-MRI)与双参数磁共振成像(biparametric-MRI,BPMRI)基于第2版前列腺影像报告和数据系统(prostateimaging-reportinganddatasystemversion2,PI-RADSV2)评分在前列腺癌(PCa)诊断中应用价值。方法：回顾性分析我院经病理证实PCa患者36例和BPH患者61例。均在穿刺前行MRI常规T1WI+T2WI、扩散加权成像(DWI)及动态增强(DCE)扫描。分别采用BPMRI(T2WI+DWI)与MP-MRI(T2WI+DWI+DCE)基于PI-RADSV2评分系统对病灶进行评分，并与病理结果对照，对比分析二者对PCa的诊断效能。结果：BP-MRI与MP-MRI基于PI-RADSV2评分均能很好地鉴别前列腺癌区与非癌(P<0.001)。BP-MRI与MP-MRI诊断PCa的敏感度、特异度、准确度、ROC曲线下面积分别为86.1%、83.6%、84.5%、0.927;91.7%、82%、85.6%、0.931。结论：BP-MRI与MP-MRI基于PI-RADSV2评分均能很好发现PCa，对PCa的诊断具有重要价值。MP-MRI的敏感度和准确度稍高于BP-MRI，尤其是位于前列腺外周带的PCa，条件允许可优先选择。

关键词：
前列腺癌
双参数
多参数
磁共振成像
第2版前列腺影像报告和数据系统
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前列腺癌(prostaticcancer,PCa)是男性常见的恶性肿瘤[1]，其发病率逐年上升，早期诊断、精准分期对PCa治疗方案的选择及疗效、预后评估起重要作用[2]。目前，磁共振检查(magneticresonanceimaging,MRI)是PCa早期诊断及术前分期的首选检查方法[3,4]。为规范MRI扫描技术与参数、报告书写等方面，提高诊断准确率，减少不必要的穿刺，2012年欧洲泌尿生殖放射学年会、2014年美国放射学会、欧洲泌尿生殖放射学会联合AdMeTech基金会分别推出前列腺影像报告和数据系统(prostateimagingreportinganddatasystem,PI-RADS)第一版、第二版。PI-RADSV2[5]在PI-RADSV1[6]基础上，优化扫描技术，推出前列腺多参数MRI(multi-parametricMRI,MP-MRI)，包括T2WI、DWI、DCE序列。但近年来，关于DCE对PCa的诊断价值仍存在争议[7,8,9]，且具有潜在的对比剂使用风险。因此，本研究拟应用PI-RADSV2对前列腺病变进行回顾分析，对比MP-MRI与双参数磁共振成像(biparametric-MRI,BP-MRI)在PCa诊断中的价值。

1、资料与方法

1.1 一般资料

收集我院2017年6月至2019年6月临床疑为PCa行前列腺MRI检查的患者97例，年龄(69.09±10.06)岁，临床表现包括尿潴留、排尿困难、血尿等症状，血清前列腺特异性抗原(PSA)3.88～110.56μg/ml，平均27.96μg/ml。所有病例资料完整，MRI检查前未行穿刺活检，未进行手术切除、放疗、化疗、去势或激素等治疗；MRI检查包括常规T1WI、T2WI序列、扩散加权成像(diffusionweightedimaging,DWI)及动态增强(dynamiccontrastenhanced,DCE)序列扫描；影像图像清晰；MRI检查后3个月内行穿刺病理活检。排除标准：扫描序列不全；图像不清晰，不能满足评分要求；前列腺手术切除；睾丸切除术后；骨转移瘤。

1.2 MRI扫描技术

采用SIEMENSMAGNETOMSkyra3.0T超导型磁共振及体部相控阵线圈扫描。方位包括轴位、冠状及矢状位，轴位与前列腺长轴垂直。序列包括快速自旋回波序列进行T1WI(不压脂和压脂)、T2WI及小视野高分辨T2WI(不压脂和压脂)、DWI及DCE扫描。T1WI参数：TR=516ms,TE=10ms,FOV200×200mm,Slice30，层厚3.0mm，层间距0.3mm，矩阵256×256,NEX1,FA130。T2WI参数：TR=2800ms,TE=122ms,FOV200×200mm,Slice20，层厚3.0mm，层间距0.6mm，矩阵320×320,NEX2,FA130。DWI采用单次激发自旋回波平面回波成像(singleshotechoplanarimaging,Ss-EPI)序列，主要参数：TR=4000ms,TE=56ms,FOV200×200mm,Slice20，层厚3.0mm，层间距0mm，矩阵118×118,NEX2,FA130,b值选用0s/mm2和1400s/mm2。DCE参数：TR=5.08ms,TE=1.87ms,FOV260×260mm,Slice20，层厚3.0mm，无间隔，矩阵256×256,NEX1,FA15，先进行一期平扫，注射对比剂后连续扫描30期，时间分辨率10s。对比剂用钆喷酸葡胺，注射速率2～3ml/s，剂量0.1mmol/kg，等量生理盐水冲管(20ml)。

1.3 病理检查及分区

97例MRI检查后均采用直肠超声定位穿刺证实，采用“10+X”点穿刺法，常规穿刺10针，对可疑区域加穿1～2针。由临床医师对活检位置进行准确记录。

1.4 图像处理及PI-RADSV2评分标准

将扫描后的图像传到诊断工作站，由两位具有5年、10年以上MRI诊断经验丰富的医师，对入选病例采用双盲法共同分析。按PI-RADSV2评分标准评分，评分不一致时，通过协商达成一致后评分。先行BP-MRI评分，2周后行MP-MRI评分。评分依据2014年版PI-RADSV2评分标准[4,5]，前列腺外周带(PZ)以DWI(ADC)评分为主，如：DWI(ADC)为4分，T2WI为3分时，总评分为4分。移行带(TZ)以T2WI评分为主，如：T2WI为4分时，DWI(ADC)为3分，总评分为4分，只有当DWI评分为5分、T2WI评分3分时，总评分升为4分。行MP-MRI评分时，当总分为3分时，应结合DCE,DCE阳性时，总分3+1，为4分；DCE阴性时，总分不变。最后根据PI-RADSV2评分判断PCa的可能性：(1)1分，极不可能存在；(2)2分，不可能存在；(3)3分，可疑存在；(4)4分，可能存在；(5)5分，极可能存在。以4分为临界值，<4分为非癌组，4、5分为癌组。本研究中，病灶较大，累及PZ或TZ时，如病灶最大径位于PZ，按PZ评分标准，如最大径位于TZ，按移行带TZ评分标准。每一病例选择一个最可疑病灶记录最高评分。

表1癌组与非癌组PI-RADS

1.5 统计学分析

应用SPSS17.0统计分析软件进行数据分析。计量资料采用表示。与病理结果对照，分别记录前列腺病变BP-MRI(T2WI+DWI)与MP-MRI(T2WI+DWI+DCE)总评分，对前列腺癌组与非癌组总评分进行配对样本t检验，P<0.05提示差异有统计意义。用分析受试者工作特征(receiveroperatingcharacteristic,ROC)曲线分析BP-MRI、MP-MRI两种方案对前列腺癌诊断效能，并计算曲线下面积(AUC)、诊断的敏感性、特异性、准确性。

2、结果

97例中，36例PCa(图1),30例位于外周带，6例位于移行带，61例前列腺增生(图2)。运用PI-RADSV2评分标准对前列腺病灶评分，对照病理结果，在T2WI+DWI双参数成像和T2WI+DWI+DCE多参数成像中，诊断前列腺癌PI-RADSV2评分高于前列腺增生(表1)，差异有统计学意义(t=11.83、12.18,P=0.000,P<0.05)。ROC曲线分析显示，BP-MRI(T2WI+DWI)ROC曲线下面积(AUC)为0.927(P<0.05)(图3)。截断点取0.697时，敏感度为86.1%(31/36)，特异度为83.6%(51/61)，准确度84.5%(82/97)。MP-MRI(T2WI+DWI+DCE)ROC曲线下面积(AUC)为0.931(P<0.05)。截断点取0.737时，敏感度为91.7%(33/36)，特异度为82%(50/61)，准确度85.6%(83/97)。

图11BP-MRI及MP-MRI的PI-RADSV2评分鉴别PCa的受试者工作特征曲线

图1-5男性，71岁。图1横断位。T2WI图像示前列腺外周带左侧低信号结节(箭所示)，病灶直径大于1.5cm，评分5分；图2-3DWI图像示结节呈高信号，ADC呈低信号，评分5分；图4DCE图像动脉期强化不明显，DCE阴性，PI-RADS5分；图5病理结果(HE染色×200)前列腺癌。

图6-10男性，57岁。图6横断位。T2WI图像示前列腺移行带底部见片状稍低信号影(箭所示)，边缘未见明显包膜，评分3分；图7-8DWI图像示呈稍高信号，ADC呈稍低信号，评分3分；图9DCE图像动脉期明显强化，DCE阳性，PI-RADS4分；图10病理结果(HE染色×200)前列腺增生。

3、讨论

MRI在PCa的术前诊断、鉴别诊断及分期方面发挥着极其重要的作用。T2WI是PCa诊断中运用的最早、最具诊断价值的序列[10]，其可清晰区分前列腺外周带与中央带、前列腺与周围组织的解剖关系[11]。由于70%～75%前列腺癌好发于外周带，正常前列腺外周带在T2WI呈高信号，而外周带PCa在T2WI表现为低信号，此征象是PCa诊断中最重要的表现之一[12]。但T2WI低信号尚可见于前列腺炎症、瘢痕、内分泌治疗后或放疗后等情况，导致其容易被误诊。此外，25%～30%的PCa发生于移行带，T2WI上很难与前列腺增生结节鉴别，易造成漏诊、误诊。因此，MP-MRI逐渐成为诊断及评估PCa最重要的影像学方法。DWI能够敏感地检测活体组织细胞内、外水分子扩散运动，反映水分子生理和病理变化[13]，是仅次于T2WI的PCa最具诊断价值的序列；DEC通过静脉注射钆对比剂，观察病变与正常组织强化及分布情况，反应组织内微血管通透性、血管生成和细胞外间隙情况[2]，在PCa的诊断中发挥着重要的补充作用。为提高病灶的检出率，规范影像报告，减少影像医师之间诊断的不一致性，引导活检和指导治疗[14]，欧洲泌尿生殖放射学会于2012年推出PI-RADSV1，开始采用MP-MRI对前列腺进行扫描，并于2014年逐步完善在北美放射学年会推出了PI-RADSV2，并明确了MP-MRI的扫描方案(T2WI+DWI+DCE)。

DCE是一种无创评估肿瘤微循环与血管生成情况的MRI功能成像技术。由于PCa肿瘤组织含大量新生血管，血供丰富，血管通透性高，对比剂可较快进入血管间隙，导致其早期快速强化，以此可以鉴别良性与恶性前列腺病变[2]。但近年来，DCE对于PCa的诊断价值仍存在着一定的争议，主要存在以下的不足之处：(1)DCE在PI-RADSV2的评分中价值相对有限，仅被建议运用于位于前列腺PZ的PCa在DWI序列上PI-RADSV2评分为3分的患者中，而对移行带PCa3分及所有1、2、4、5分患者的评估均无明显额外价值[9]。本研究中，BP-MRI成像PI-RADSV2评分为3分者有11例，有3例DCE阳性，总分提升至4分。其中2例为真阳性者位于外周带，1例为假阳性者位于移行带。(2)DCE扫描需要快速注射对比剂，对比剂过敏或者明显肝肾功能损伤的患者具有潜在的对比剂相关的并发症，如肾源性纤维化与对比剂中枢神经系统沉积[7,8]，一定程度上限制了其使用。(3)DCE扫描延长了患者的总检查时间，对于较难制动的老年患者，常导致图像质量的降低，同时，对比剂价格较昂贵。(4)DCE评估具有一定的假阴性与假阳性，部分前列腺癌早期可不强化或低强化，而部分前列腺增生结节可明显强化，导致其评分的不准确。韦永春等[15]报道23例PZ的PCa患者中，5例DCE动脉期强化不明显。本研究中，1例DCE早期强化不明显。此外，本组中存在1例假阳性患者，T2WI可疑病灶，DCE早期可见强化，病理证实为间质增生，造成对DCE判断为阳性。这些不足使得近年来较多研究重新评估PI-RADSV2评分中DCE的价值。

本研究直接对比了基于PI-RADSV2评分的无DCE的BP-MRI与MP-MRI对PCa的诊断价值。结果发现BP-MRI诊断PCa的敏感度、特异度、准确度分别为86.1%、83.6%、84.5%,AUC值为0.927,MP-MRI诊断PCa的敏感度、特异度、准确度分别为91.7%、82%、85.6%,AUC值为0.931。BP-MRI诊断PCa的灵敏度与准确度较MP-MRI稍低，特异度稍高，二者诊断PCa的AUC值基本一致。与既往大部分研究结果相一致[14,15,16]。但与陆洋等的研究不一致[9]，其结果发现BP-MRI诊断敏感度、特异度、准确度、AUC值为90.6%、97.7%、93.3%、0.935,MP-MRI为87.2%、90.3%、92.4%、0.887。分析原因，可能与研究病例中PZ和TZ病变占比不同、病理Gleason分级不同、扫描设备不同、扩散加权b值选择不同等因素有关。

本研究中存在一定的不足之处：本研究为回顾性研究，PI-RADSV2评分中BP-MRI为3分的病例数相对偏少，不可避免地存在一定的分析误差，因此，加大研究样本量尤其是BP-MRI为3分的患者并进行更加详细的研究显得非常有必要。本研究均未使用直肠线圈进行前列腺扫描，一定程度上降低了PCa诊断的准确度，有待于后续采用直肠线圈进行进一步研究。

总之，基于PI-RADSV2评分的BP-MRI和MP-MRI均能很好地诊断PCa。与BP-MRI相比，MP-MRI诊断的敏感度和准确度高稍高，可提高位于PZ的PCa小病灶的检出率。因此，对于位于PZ的病灶，在患者可以耐受长时间检查、对造影剂无过敏等条件允许时仍可优先选择MP-MRI。

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